CN105402920A - 冷水机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷水机组，包括：第一制冷剂循环系统、第二制冷剂循环系统、散热终端和冷却塔，当冷水机组为制冷模式时，第一蒸发器的载冷剂通路、第二蒸发器的载冷剂通路和散热终端通过第一循环管路首尾依次相连，且第一冷凝器的载冷剂通路、第二冷凝器的载冷剂通路和冷却塔通过第二循环管路首尾依次相连，当冷水机组为制热模式时，第一蒸发器的载冷剂通路通过第三循环管路与外部水源相连，第一冷凝器的载冷剂通路和第二蒸发器的载冷剂通路通过第四循环管路首尾依次相连，并且第二冷凝器的载冷剂通路与所述散热终端通过第五循环管路首尾依次相连。根据本发明的冷水机组，可以提高冷水机组的制冷量和能效，以及提高冷水机组的应用范围。

Description

冷水机组

技术领域

本发明涉及冷水机组领域，尤其是涉及一种冷水机组。

背景技术

相关技术中，大冷量冷水机组一般采用离心式冷水机组，而离心式冷水机组在低负荷时容易发生喘振，从而应用范围受到限制。螺杆式冷水机组为了提供冷量，一般采用水系统并联的形式，两个系统的蒸发温度和冷凝温度完全一样，从而整体换热效果较差且能效较低，因此需要改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种冷水机组，所述冷水机组具有冷量大，能效高、应用范围广的优点。

根据本发明实施例的冷水机组，包括：第一制冷剂循环系统，包括首尾依次相连的第一压缩机、第一冷凝器、第一节流装置和第一蒸发器；第二制冷剂循环系统，包括首尾依次相连的第二压缩机、第二冷凝器、第二节流装置和第二蒸发器；散热终端，所述散热终端设在室内环境中；冷却塔；其中所述第一冷凝器、所述第一蒸发器、所述第二冷凝器和所述第二蒸发器均为间壁式换热器，所述冷水机组具有制冷模式和制热模式，当所述冷水机组为制冷模式时，所述第一蒸发器的载冷剂通路、所述第二蒸发器的载冷剂通路和所述散热终端通过第一循环管路首尾依次相连，且所述第一冷凝器的载冷剂通路、所述第二冷凝器的载冷剂通路和所述冷却塔通过第二循环管路首尾依次相连；当所述冷水机组为制热模式时，所述第一蒸发器的载冷剂通路通过第三循环管路与外部水源相连，所述第一冷凝器的载冷剂通路和所述第二蒸发器的载冷剂通路通过第四循环管路首尾依次相连，并且所述第二冷凝器的载冷剂通路与所述散热终端通过第五循环管路首尾依次相连。

根据本发明实施例的冷水机组，通过设置第一制冷剂循环系统和第二制冷剂循环系统，并在制冷模式下，将第一蒸发器的载冷剂通路、第二蒸发器的载冷剂通路和散热终端串联，第一冷凝器的载冷剂通路、第二冷凝器的载冷剂通路和冷却塔串联，可以使得第一制冷剂循环系统的蒸发温度提高，冷凝温度降低，从而提高第一制冷剂循环系统的能效，在制热模式时，将第一制冷剂循环系统的第一蒸发器的载冷剂通路与外部水源相连，第一冷凝器的载冷剂通路和第二蒸发器的载冷剂通路组成闭环的第四循环管路，第二冷凝器的载冷剂通路与散热终端串联以向室内提供热量，可以使得第二蒸发器的出水温度升高，蒸发压力升高，从而第二制冷剂循环系统在压比相同的情况下，可以通过第二冷凝器提供更高的冷却水出水温度，进而提高了冷水机组的运行范围。

根据本发明的一些实施例，所述散热终端的进液口与所述第二蒸发器的载冷剂通路出口之间通过第一通断管路相连，所述散热终端的出液口与所述第一蒸发器的载冷剂通路进口之间通过第二通断管路相连，所述第一蒸发器的载冷剂通路出口与所述第二蒸发器的载冷剂通路进口之间通过第三通断管路相连，其中所述第一至第三通断管路构成所述第一循环管路。

在本发明的一些实施例中，所述第一通断管路由第一管路和第一通断阀构成，所述第二通断管路由第二管路和第二通断阀构成，所述第三通断管路由第三管路和第三通断阀构成。

在本发明的一些实施例中，所述冷却塔的进口与所述第二冷凝器的载冷剂通路出口之间通过第四通断管路相连，所述冷却塔的出口与所述第一冷凝器的载冷剂通路进口之间通过第五通断管路相连，所述第一冷凝器的载冷剂通路出口与所述第二冷凝器的载冷剂通路进口之间通过第六通断管路相连，其中所述第四至第六通断管路构成所述第二循环管路。

在本发明的一些实施例中，所述第四通断管路由第四管路和第四通断阀构成，所述第五通断管路由第五管路和第五通断阀构成，所述第六通断管路由第六管路和第六通断阀构成。

在本发明的一些实施例中，所述第一蒸发器的载冷剂通路进口通过第七通断管路与外部水源相连，所述第一蒸发器的载冷剂通路出口通过第八通断管路与外部水源相连，其中所述第七和第八通断管路构成所述第三循环管路。

在本发明的一些实施例中，所述第七通断管路由第七管路和第七通断阀构成，其中所述第七通断阀连接在所述第二通断阀和所述第一蒸发器的载冷剂通路进口之间；所述第八通断管路由第八管路和第八通断阀构成，其中所述第八通断阀连接在所述第三通断阀与所述第一蒸发器的载冷剂通路出口之间。

在本发明的一些实施例中，所述冷水机组还包括：第九通断管路，所述第九通断管路的一端连接在所述第一通断阀和所述第二蒸发器的载冷剂通路出口之间，所述第九通断管路的另一端连接在所述第五通断阀和所述第一冷凝器的载冷剂通路进口之间；第十通断管路，所述第十通断管路的一端连接在所述第六通断阀和所述第一冷凝器的载冷剂通路出口之间，所述第十通断管路的另一端连接在所述第三通断阀和所述第二蒸发器的载冷剂通路进口之间；其中所述第九通断管路和所述第十通断管路构成所述第四循环管路的至少一部分。

在本发明的一些实施例中，所述第九通断管路由第九管路和第九通断阀构成，所述第十通断管路由第十管路和第十通断阀构成。

在本发明的一些实施例中，所述冷水机组还包括：第十一通断管路，所述第十一通断管路的一端连接在所述第二通断阀和所述散热终端的出液口之间，所述第十一通断管路的另一端连接在所述第六通断阀和所述第二冷凝器的载冷剂通路进口之间；第十二通断管路，所述第十二通断管路的一端连接在所述第四通断阀和所述第二冷凝器的载冷剂通路出口之间，所述第十二通断管路的另一端连接在所述第一通断阀和所述散热终端的进液口之间；其中所述第十一通断管路和所述第十二通断管路构成所述第五循环管路的至少一部分。

在本发明的一些实施例中，所述第十一通断管路由第十一管路和第十一通断阀构成，所述第十二通断管路由第十二管路和第十二通断阀构成。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的冷水机组的结构示意图。

附图标记：

冷水机组100，

第一压缩机101，

第一冷凝器102，第一冷凝器102的载冷剂通路进口1021，第一冷凝器102的载冷剂通路出口1022，

第一蒸发器103，第一蒸发器103的载冷剂通路进口1031，第一蒸发器103的载冷剂通路出口1032，

第二压缩机104，

第二冷凝器105，第二冷凝器105的载冷剂通路进口1051，第二冷凝器105的载冷剂通路出口1052，

第二蒸发器106，第二蒸发器106的载冷剂通路进口1061，第二蒸发器106的载冷剂通路出口1062，

散热终端107，散热终端107的进液口1071，散热终端107的出液口1072，

冷却塔108，冷却塔108的进口1081，冷却塔108的出口1082，

第一通断管路109，第一管路1091，第一通断阀1092，

第二通断管路110，第二管路1101，第二通断阀1102，

第三通断管路111，第三管路1111，第三通断阀1112，

第四通断管路112，第四管路1121，第四通断阀1122，

第五通断管路113，第五管路1131，第五通断阀1132，

第六通断管路114，第六管路1141，第六通断阀1142，

第七通断管路115，第七管路1151，第七通断阀1152，

第八通断管路116，第八管路1161，第八通断阀1162，

第九通断管路117，第九管路1171，第九通断阀1172，

第十通断管路118，第十管路1181，第十通断阀1182，

第十一通断管路119，第十一管路1191，第十一通断阀1192，

第十二通断管路120，第十二管路1201，第十二通断阀1202。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1描述根据本发明实施例的冷水机组100。

如图1所示，根据本发明实施例的冷水机组100包括：第一制冷剂循环系统、第二制冷剂循环系统、散热终端107和冷却塔108。

具体地，第一制冷剂循环系统包括首尾依次相连的第一压缩机101、第一冷凝器102、第一节流装置(图未示出)和第一蒸发器103，第一压缩机101的排气口排出的高温高压的制冷剂首先进入第一冷凝器102内进行换热，换热完成的制冷剂再经过第一节流装置节流降压后进入第一蒸发器103内进行换热，换热完成的制冷剂再经过第一压缩机101的回气口流回到第一压缩机101内，开始下一个循环。

第二制冷剂循环系统包括首尾依次相连的第二压缩机104、第二冷凝器105、第二节流装置(图未示出)和第二蒸发器106，第二压缩机104的排气口排出的高温高压的制冷剂首先进入第二冷凝器105内进行换热，换热完成的制冷剂再经过第二节流装置节流降压后进入第二蒸发器106内进行换热，换热完成的制冷剂再经过第二压缩机104的回气口流回到第二压缩机104内，开始下一个循环。

散热终端107设在室内环境中以在室内进行换热，从而实现对室内环境的制冷和制热功能。冷却塔108可以设在室外环境中以用于对冷却水进行冷却。

其中第一冷凝器102、第一蒸发器103、第二冷凝器105和第二蒸发器106均为间壁式换热器，冷水机组100具有制冷模式和制热模式。需要说明的是，间壁式换热器的特点是冷、热两流体被一层固体壁面(例如管或板)隔开，不相混合，通过间壁进行热交换。

当冷水机组100为制冷模式时，第一蒸发器103的载冷剂通路、第二蒸发器106的载冷剂通路和散热终端107通过第一循环管路首尾依次相连，且第一冷凝器102的载冷剂通路、第二冷凝器105的载冷剂通路和冷却塔108通过第二循环管路首尾依次相连。也就是说，在第一循环管路上，第一蒸发器103的载冷剂通路、第二蒸发器106的载冷剂通路和散热终端107串联，在第二循环管路上，第一冷凝器102的载冷剂通路、第二冷凝器105的载冷剂通路和冷却塔108串联。由此，第一蒸发器103的出水温度只需要达到所要求温度的中间某个值即可，从而提高了第一制冷剂循环系统的蒸发温度，同时，第一冷凝器102的出水进入到第二冷凝器105继续换热，保证整机换热效果的同时，降低了第一制冷剂循环系统的冷凝温度。因此，对于冷水机组100而言，第一制冷剂循环系统的蒸发温度提高、冷凝温度降低，第一制冷剂循环系统的能效比得到较大提高。

当冷水机组100为制热模式时，第一蒸发器103的载冷剂通路通过第三循环管路与外部水源相连，第一冷凝器102的载冷剂通路和第二蒸发器106的载冷剂通路通过第四循环管路首尾依次相连，并且第二冷凝器105的载冷剂通路与散热终端107通过第五循环管路首尾依次相连。第一蒸发器103中的冷媒可以吸收外部水源中的热量以进行换热，换热后的冷媒进入第一压缩机101内压缩后排入第一冷凝器102内，第一冷凝器102的载冷剂通路内的水吸收第一冷凝器102中的冷媒的热量后，流入第二蒸发器106的载冷剂通路内蒸发散热，换热后再流回第一冷凝器102的载冷剂通路内吸收热量，往复循环，这种循环方式使得第二蒸发器106的出水温度升高，蒸发压力升高，第二制冷剂循环系统在压比相同的情况下，可以通过第二冷凝器105提供更高的冷却水出水温度，从而提高了冷水机组100的运行范围。

根据本发明实施例的冷水机组100，通过设置第一制冷剂循环系统和第二制冷剂循环系统，并在制冷模式下，将第一蒸发器103的载冷剂通路、第二蒸发器106的载冷剂通路和散热终端107串联，第一冷凝器102的载冷剂通路、第二冷凝器105的载冷剂通路和冷却塔108串联，可以使得第一制冷剂循环系统的蒸发温度提高，冷凝温度降低，从而提高第一制冷剂循环系统的能效，在制热模式时，将第一制冷剂循环系统的第一蒸发器103的载冷剂通路与外部水源相连，第一冷凝器102的载冷剂通路和第二蒸发器106的载冷剂通路组成闭环的第四循环管路，第二冷凝器105的载冷剂通路与散热终端107串联以向室内提供热量，可以使得第二蒸发器106的出水温度升高，蒸发压力升高，从而第二制冷剂循环系统在压比相同的情况下，可以通过第二冷凝器105提供更高的冷却水出水温度，进而提高了冷水机组100的运行范围。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，散热终端107的进液口1071与第二蒸发器106的载冷剂通路出口1062之间通过第一通断管路109相连，散热终端107的出液口1072与第一蒸发器103的载冷剂通路进口1031之间通过第二通断管路110相连，第一蒸发器103的载冷剂通路出口1032与第二蒸发器106的载冷剂通路进口1061之间通过第三通断管路111相连，其中第一通断管路109至第三通断管路111构成第一循环管路。由此第一蒸发器103的出水进入到第二蒸发器106继续换热，保证整个冷水机组100换热效果的同时，提高了第一蒸发器103的蒸发温度，从而提高第一制冷剂循环系统的能效。

进一步地，如图1所示，第一通断管路109由第一管路1091和第一通断阀1092构成，第二通断管路110由第二管路1101和第二通断阀1102构成，第三通断管路111由第三管路1111和第三通断阀1112构成。由此可以通过控制第一通断阀1092、第二通断阀1102和第三通断阀1112的通断来分别控制第一管路1091、第二管路1101和第三管路1111的通断，从而提高冷水机组100的工作的可靠性。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，冷却塔108的进口1081与第二冷凝器105的载冷剂通路出口1052之间通过第四通断管路112相连，冷却塔108的出口1082与第一冷凝器102的载冷剂通路进口1021之间通过第五通断管路113相连，第一冷凝器102的载冷剂通路出口1022与第二冷凝器105的载冷剂通路进口1051之间通过第六通断管路114相连，其中第四至第六通断管路114构成第二循环管路。由此可以在制冷模式下，将第一冷凝器102的载冷剂通路和第二冷凝器105的载冷剂通路串联，第一冷凝器102的出水进入到第二冷凝器105继续换热，保证整个冷水机组100换热效果的同时，降低了第一冷凝器102的冷凝温度，从而提高第一制冷剂循环系统的能效。

进一步地，如图1所示，第四通断管路112由第四管路1121和第四通断阀1122构成，第五通断管路113由第五管路1131和第五通断阀1132构成，第六通断管路114由第六管路1141和第六通断阀1142构成。由此可以通过控制第四通断阀1122、第五通断阀1132和第六通断阀1142的通断来分别控制第四管路1121、第五管路1131和第六管路1141的通断，从而提高冷水机组100的工作的可靠性。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，第一蒸发器103的载冷剂通路进口1031通过第七通断管路115与外部水源相连，第一蒸发器103的载冷剂通路出口1032通过第八通断管路116与外部水源相连，其中第七和第八通断管路116构成第三循环管路。由此可以使得第一蒸发器103内的冷媒与第一蒸发器103的载冷剂通路内的水进行换热，并将换热完成的低温低压的冷媒流回到压缩机内开始下一个循环。

进一步地，如图1所示，第七通断管路115由第七管路1151和第七通断阀1152构成，其中第七通断阀1152连接在第二通断阀1102和第一蒸发器103的载冷剂通路进口1031之间，第八通断管路116由第八管路1161和第八通断阀1162构成，其中第八通断阀1162连接在第三通断阀1112与第一蒸发器103的载冷剂通路出口1032之间。由此可以通过控制第七通断阀1152和第八通断阀1162的通断来分别控制第七管路1151和第八管路1161的通断，从而提高冷水机组100的工作的可靠性。

在本发明的一些实施例中，冷水机组100还包括第九通断管路117和第十通断管路118。第九通断管路117的一端连接在第一通断阀1092和第二蒸发器106的载冷剂通路出口1062之间，第九通断管路117的另一端连接在第五通断阀1132和第一冷凝器102的载冷剂通路进口1021之间，第十通断管路118的一端连接在第六通断阀1142和第一冷凝器102的载冷剂通路出口1022之间，第十通断管路118的另一端连接在第三通断阀1112和第二蒸发器106的载冷剂通路进口1061之间，其中第九通断管路117和第十通断管路118构成第四循环管路的至少一部分。例如在图1所示的示例中，第四循环管路依次包括第九通断管路117、第五通断管路113的靠近第一冷凝器102的载冷剂通路进口1021的一部分、第六通断管路114的靠近第一冷凝器102的载冷剂通路出口1022的一部分、第十通断管路118、第三通断管路111的靠近第二蒸发器106的载冷剂通路进口1061的一部分以及第一通断管路109的靠近第二蒸发器106的载冷剂通路出口1062的一部分。由此在制热模式下，通过上述管路可以实现第一冷凝器102的载冷剂通路与第二蒸发器106的载冷剂通路串联连接，从而可以提高第二蒸发器106的出水温度和蒸发压力。

进一步地，如图1所示，第九通断管路117由第九管路1171和第九通断阀1172构成，第十通断管路118由第十管路1181和第十通断阀1182构成。由此可以通过控制第九通断阀1172和第十通断阀1182的通断来分别控制第九管路1171和第十管路1181的通断，从而提高冷水机组100的工作的可靠性。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，冷水机组100还包括第十一通断管路119和第十二通断管路120。第十一通断管路119的一端连接在第二通断阀1102和散热终端107的出液口1072之间，第十一通断管路119的另一端连接在第六通断阀1142和第二冷凝器105的载冷剂通路进口1051之间，第十二通断管路120的一端连接在第四通断阀1122和第二冷凝器105的载冷剂通路出口1052之间，第十二通断管路120的另一端连接在第一通断阀1092和散热终端107的进液口1071之间，其中第十一通断管路119和第十二通断管路120构成第五循环管路的至少一部分。例如在图1所示的示例中，第五循环管路依次包括第十一通断管路119、第六通断管路114的靠近第二冷凝器105的载冷剂通路进口1051的一部分、第四通断管路112的靠近第二冷凝器105的载冷剂通路出口1052的一部分、第十二通断管路120、第一通断管路109的靠近散热终端107的进液口1071的一部分以及第二通断管路110的靠近散热终端107的出液口1072的一部分。

由此，在制热模式下，可以实现散热终端107与第二冷凝器105的串联，第二冷凝器105的载冷剂通路内的水经过换热后流向散热终端107以向室内释放热量，同时由于第二蒸发器106的出水温度以及蒸发压力较高，第二制冷剂循环系统在相同的压比下，第二冷凝器105的出水温度较高，不但提高了冷水机组100的运行范围，而且可以提高室内环境的温度。

进一步地，如图1所示，第十一通断管路119由第十一管路1191和第十一通断阀1192构成，第十二通断管路120由第十二管路1201和第十二通断阀1202构成。由此可以通过控制第十一通断阀1192和第十二通断阀1202的通断来分别控制第十一管路1191和第十二管路1201的通断，从而提高冷水机组100的工作的可靠性。

可选地，冷水机组100的第一制冷剂循环系统和第二制冷剂循环系统为螺杆式冷水机组或离心式冷水机组，第一制冷剂循环系统和第二制冷剂循环系统可以为单机头机组或双机头机组。可选地，第一通断阀1092至第十二通断阀1202可以为电动阀或手动阀。可选地，第一蒸发器103和第二蒸发器106可以是满液式蒸发器，也可以是干式蒸发器。满液式蒸发器水系统采用单流程或者三流程，干式蒸发器水系统采用单流程形式。

下面参考图1描述根据本发明一个具体实施例的冷水机组100，冷水机组100具有制冷模式和制热模式，下述描述只是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，根据本发明实施例的冷水机组100，包括第一制冷剂循环系统、第二制冷剂循环系统、散热终端107和冷却塔108。

具体地，第一制冷剂循环系统包括依次首尾相连的第一压缩机101、第一冷凝器102、第一节流装置和第一蒸发器103。第二制冷剂循环系统包括依次首尾相连的第二压缩机104、第二冷凝器105、第二节流装置和第二蒸发器106。其中，第一冷凝器102、第一蒸发器103、第二冷凝器105和第二蒸发器106均为间壁式换热器。散热终端107设在室内环境中，冷却塔108设在室外环境中。

冷水机组100包括第一通断管路109至第十二通断管路120，第一通断管路109设在散热终端107的进液口1071和第二蒸发器106的载冷剂通路出口1062之间且包括第一管路1091和第一通断阀1092，第二通断管路110设在散热终端107的出液口1072和第一蒸发器103的载冷剂通路进口1031之间且包括第二管路1101和第二通断阀1102，第三通断管路111设在第一蒸发器103的载冷剂通路出口1032与第二蒸发器106的载冷剂通路进口1061之间且包括第三管路1111和第三通断阀1112，第四通断管路112设在冷却塔108的进口1081与第二冷凝器105的载冷剂通路出口1052之间且包括第四管路1121和第四通断阀1122，第五通断管路113设在冷却塔108的出口1082与第一冷凝器102的载冷剂通路进口1021之间且包括第五管路1131和第五通断阀1132，第六通断管路114设在第一冷凝器102的载冷剂通路出口1022与第二冷凝器105的载冷剂通路进口1051之间且包括第六管路1141和第六通断阀1142。

第七通断管路115一端与外部水源连接，另一端连接在第二通断阀1102和第一蒸发器103的载冷剂通路进口1031之间，且包括第七管路1151和第七通断阀1152；第八通断管路116一端与外部水源连接，另一端连接在第三通断阀1112和第一蒸发器103的载冷剂通路出口1032之间，且包括第八管路1161和第八通断阀1162；第九通断管路117的一端连接在第一通断阀1092和第二蒸发器106的载冷剂通路出口1062之间，另一端连接在第五通断阀1132和第一冷凝器102的载冷剂通路进口1021之间，且包括第九管路1171和第九通断阀1172；第十通断管路118的一端连接在第六通断阀1142和第一冷凝器102的载冷剂通路出口1022之间，另一端连接在第三通断阀1112和第二蒸发器106的载冷剂通路进口1061之间，且包括第十管路1181和第十通断阀1182；第十一通断管路119的一端连接在第二通断阀1102和散热终端107的出液口1072之间，另一端连接在第六通断阀1142和第二冷凝器105的载冷剂通路进口1051之间，且包括第十一管路1191和第十一通断阀1192；第十二通断管路120的一端连接在第四通断阀1122和第二冷凝器105的载冷剂通路出口1052之间，另一端连接在第一通断阀1092和散热终端107的进液口1071之间，且包括第十二管路1201和第十二通断阀1202。

其中，第一通断管路109、第二通断管路110和第三通断管路111依次首尾相连构成第一循环管路，第四通断管路112、第五通断管路113和第六通断管路114依次首尾相连构成第二循环管路，第七通断管路115、第八通断管路116和外部水源构成第三循环管路，第九通断管路117、第五通断管路113的靠近第一冷凝器102的载冷剂通路进口1021的一部分、第六通断管路114的靠近第一冷凝器102的载冷剂通路出口1022的一部分、第十通断管路118、第三通断管路111的靠近第二蒸发器106的载冷剂通路进口1061的一部分以及第一通断管路109的靠近第二蒸发器106的载冷剂通路出口1062的一部分依次首尾相连构成第四循环管路，第十一通断管路119、第六通断管路114的靠近第二冷凝器105的载冷剂通路进口1051的一部分、第四通断管路112的靠近第二冷凝器105的载冷剂通路出口1052的一部分、第十二通断管路120、第一通断管路109的靠近散热终端107的进液口1071的一部分以及第二通断管路110的靠近散热终端107的出液口1072的一部分依次首尾相连构成第五循环管路。

当冷水机组100为制冷模式时，第一通断阀1092、第二通断阀1102、第三通断阀1112、第四通断阀1122、第五通断阀1132和第六通断阀1142打开，其余阀门关闭，第一蒸发器103的载冷剂通路、第二蒸发器106的载冷剂通路和散热终端107通过第一循环管路首尾依次相连，且第一冷凝器102的载冷剂通路、第二冷凝器105的载冷剂通路和冷却塔108通过第二循环管路首尾依次相连。第一冷凝器102的载冷剂通路出口1022通过第六通断阀1142与第二冷凝器105的载冷剂通路进口1051连接，第一蒸发器103的载冷剂通路进口1031作为冷冻水总进水口，第二蒸发器106的载冷剂通路出口1062作为冷冻水总出水口，通过打开第一通断阀1092，冷冻水总出水与位于室内的散热终端107换热，换热后的冷冻水通过打开第二通断阀1102进入第一蒸发器103的载冷剂通路进口1031；第一冷凝器102的载冷剂通路进口1021作为冷却水的总进水口，第二冷凝器105的载冷剂通路出口1052作为冷却水的总出水口，冷却水总出水通过打开第四通断阀1122进入冷却塔108冷却，冷却后通过打开第五通断阀1132进入第一冷凝器102的载冷剂通路进口1021，往复循环。

制冷模式下，由于第一蒸发器103的载冷剂通路与第二蒸发器106的载冷剂通路串联，第一制冷剂循环系统的第一蒸发器103出水温度只需要达到所要求温度的中间某个值，这样就提高了第一制冷剂循环系统的蒸发温度；同样，由于第一冷凝器102的载冷剂通路和第二冷凝器105的载冷剂通路串联，第一冷凝器102的载冷剂通路的出水进入到第二冷凝器105继续换热，保证整个冷水机组100换热效果的同时，降低了第一制冷剂循环系统的冷凝温度。对于整体冷水机组100而言，第一制冷剂循环系统的蒸发温度提高、冷凝温度降低，第一制冷剂循环系统的能效比得到较大提高。

对于螺杆式冷水机组100而言，单台压缩机的制冷量上限一般在1000kw左右，由于冷水机组100第一制冷剂循环系统、第二制冷剂循环系统可以采用单机头机组也可以采用双机头机组，第一制冷剂循环系统和第二制冷剂循环系统串联之后，机组整体制冷量可以提高到4000KW左右。

当冷水机组100为制热模式时，第七通断阀1152、第八通断阀1162、第九通断阀1172、第十通断阀1182、第十一通断阀1192和第十二通断阀1202打开，其余阀门关闭，第一蒸发器103的载冷剂通路通过第三循环管路与外部水源相连，第一冷凝器102的载冷剂通路和第二蒸发器106的载冷剂通路通过第四循环管路首尾依次相连，并且第二冷凝器105的载冷剂通路与散热终端107通过第五循环管路首尾依次相连。制热模式下，第七通断阀1152打开，作为第一蒸发器103的载冷剂通路进口1031，第八通断阀1162打开作为第一蒸发器103的载冷剂通路出口1032，第一冷凝器102的载冷剂通路出口1022通过打开第十通断阀1182与第二蒸发器106的载冷剂通路进口1061连接，第二蒸发器106的载冷剂通路出口1062通过第九通断阀1172与第一冷凝器102的载冷剂通路进口1021连接，第十一通断阀1192打开，作为第二冷凝器105的载冷剂通路进口1051，第十二通断阀1202打开，第二冷凝器105的载冷剂通路出口1052与散热终端107换热，换热后的冷却水通过第十一通断阀1192进入第二冷凝器105的载冷剂通路进口1051，往复循环。

制热模式下，第一蒸发器103的进水温度为15℃，第一蒸发器103的出水温度为7℃，第一冷凝器102的进水温度为25℃，第一冷凝器102的出水温度为30℃，第一冷凝器102的30℃的水进入第二制冷剂循环系统的第二蒸发器106内，第二制冷剂循环系统的第二蒸发器106的进出水温度比常规机组高，蒸发压力也比常规机组高，第二制冷剂循环系统在压比相同的情况下，可以通过第二冷凝器105提供更高的冷却水出水温度。按照此系统设计的冷水机组100在制热模式下，冷却水出水温度可以达到65℃。冷水机组100的运行范围得到很大提高。

根据本发明实施例的冷水机组100，在制冷模式下，通过将第一蒸发器103的载冷剂通路与第二蒸发器106的载冷剂通路串联，第一冷凝器102的载冷剂通路与第二冷凝器105的载冷剂通路串联，可以提高冷水机组100的整体制冷量和能效；在制热模式下，通过将第一冷凝器102的载冷剂通路与第二蒸发器106的载冷剂通路串联，可以提升冷水机组100的应用范围；同时通过控制逻辑对阀进行自动控制，可以提高冷水机组100的可靠性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种冷水机组，其特征在于，包括：

第一制冷剂循环系统，包括首尾依次相连的第一压缩机、第一冷凝器、第一节流装置和第一蒸发器；

第二制冷剂循环系统，包括首尾依次相连的第二压缩机、第二冷凝器、第二节流装置和第二蒸发器；

散热终端，所述散热终端设在室内环境中；

冷却塔；

其中所述第一冷凝器、所述第一蒸发器、所述第二冷凝器和所述第二蒸发器均为间壁式换热器，所述冷水机组具有制冷模式和制热模式，

当所述冷水机组为制冷模式时，所述第一蒸发器的载冷剂通路、所述第二蒸发器的载冷剂通路和所述散热终端通过第一循环管路首尾依次相连，且所述第一冷凝器的载冷剂通路、所述第二冷凝器的载冷剂通路和所述冷却塔通过第二循环管路首尾依次相连；

当所述冷水机组为制热模式时，所述第一蒸发器的载冷剂通路通过第三循环管路与外部水源相连，所述第一冷凝器的载冷剂通路和所述第二蒸发器的载冷剂通路通过第四循环管路首尾依次相连，并且所述第二冷凝器的载冷剂通路与所述散热终端通过第五循环管路首尾依次相连。

2.根据权利要求1所述的冷水机组，其特征在于，所述散热终端的进液口与所述第二蒸发器的载冷剂通路出口之间通过第一通断管路相连，所述散热终端的出液口与所述第一蒸发器的载冷剂通路进口之间通过第二通断管路相连，所述第一蒸发器的载冷剂通路出口与所述第二蒸发器的载冷剂通路进口之间通过第三通断管路相连，其中所述第一至第三通断管路构成所述第一循环管路。

3.根据权利要求2所述的冷水机组，其特征在于，所述第一通断管路由第一管路和第一通断阀构成，所述第二通断管路由第二管路和第二通断阀构成，所述第三通断管路由第三管路和第三通断阀构成。

4.根据权利要求3所述的冷水机组，其特征在于，所述冷却塔的进口与所述第二冷凝器的载冷剂通路出口之间通过第四通断管路相连，所述冷却塔的出口与所述第一冷凝器的载冷剂通路进口之间通过第五通断管路相连，所述第一冷凝器的载冷剂通路出口与所述第二冷凝器的载冷剂通路进口之间通过第六通断管路相连，其中所述第四至第六通断管路构成所述第二循环管路。

5.根据权利要求4所述的冷水机组，其特征在于，所述第四通断管路由第四管路和第四通断阀构成，所述第五通断管路由第五管路和第五通断阀构成，所述第六通断管路由第六管路和第六通断阀构成。

6.根据权利要求3所述的冷水机组，其特征在于，所述第一蒸发器的载冷剂通路进口通过第七通断管路与外部水源相连，所述第一蒸发器的载冷剂通路出口通过第八通断管路与外部水源相连，其中所述第七和第八通断管路构成所述第三循环管路。

7.根据权利要求6所述的冷水机组，其特征在于，

所述第七通断管路由第七管路和第七通断阀构成，其中所述第七通断阀连接在所述第二通断阀和所述第一蒸发器的载冷剂通路进口之间；

所述第八通断管路由第八管路和第八通断阀构成，其中所述第八通断阀连接在所述第三通断阀与所述第一蒸发器的载冷剂通路出口之间。

8.根据权利要求5所述的冷水机组，其特征在于，还包括：

第九通断管路，所述第九通断管路的一端连接在所述第一通断阀和所述第二蒸发器的载冷剂通路出口之间，所述第九通断管路的另一端连接在所述第五通断阀和所述第一冷凝器的载冷剂通路进口之间；

第十通断管路，所述第十通断管路的一端连接在所述第六通断阀和所述第一冷凝器的载冷剂通路出口之间，所述第十通断管路的另一端连接在所述第三通断阀和所述第二蒸发器的载冷剂通路进口之间；

其中所述第九通断管路和所述第十通断管路构成所述第四循环管路的至少一部分。

9.根据权利要求8所述的冷水机组，其特征在于，所述第九通断管路由第九管路和第九通断阀构成，所述第十通断管路由第十管路和第十通断阀构成。

10.根据权利要求5所述的冷水机组，其特征在于，还包括：

第十一通断管路，所述第十一通断管路的一端连接在所述第二通断阀和所述散热终端的出液口之间，所述第十一通断管路的另一端连接在所述第六通断阀和所述第二冷凝器的载冷剂通路进口之间；

第十二通断管路，所述第十二通断管路的一端连接在所述第四通断阀和所述第二冷凝器的载冷剂通路出口之间，所述第十二通断管路的另一端连接在所述第一通断阀和所述散热终端的进液口之间；

其中所述第十一通断管路和所述第十二通断管路构成所述第五循环管路的至少一部分。

11.根据权利要求10所述的冷水机组，其特征在于，所述第十一通断管路由第十一管路和第十一通断阀构成，所述第十二通断管路由第十二管路和第十二通断阀构成。